(57)【要約】【課題】  液化ガス燃料供給装置の燃料ポンプについて、製造コストを高騰させることなく沸点の異なる多種類の液化ガス燃料に対応可能としながら、好適な燃料送出圧力を安定して発揮できるようにする。【解決手段】  燃料ポンプ２において動力部２Ｂとポンプ部２Ａとを分割・結合可能な別体とし、動力部２Ｂを電動モータ４０またはエンジン５０の回転を直動ピストンの往復動作として作動油を加圧する一次加圧室２５を備えて燃料タンク１０側またはエンジン５０側に配置し、ポンプ部２Ａをベローズ２３などの隔離手段により隔離された二次加圧室２７とポンプ室２４とを備えて燃料タンク１０側に配置するものとして、一次加圧室２５と二次加圧室２７とを接続することで動力部２Ｂの圧力脈動をポンプ部２Ａに導入しポンプ室２４の容積変動で燃料タンク１０内の液化ガス燃料を加圧・送出するものとした。【選択図】      図２
2006083792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクに貯留した液化ガス燃料を加圧して液体のまま燃料噴射弁に送る液化ガス燃料供給装置の燃料ポンプにおいて、
動力部とポンプ部とが分割および結合可能な別体として形成されており、前記動力部は電動モータまたはエンジンの回転を所定の動力伝達手段を介して直動ピストンの往復動作として作動油を加圧する一次加圧室を備えて燃料タンク側またはエンジン側に配置され、前記ポンプ部は隔離手段により隔離された作動油を導入する二次加圧室と燃料を導入するポンプ室とを備えて燃料タンク側に配置され、
前記動力部の一次加圧室と前記ポンプ部の二次加圧室とが接続されることで前記動力部に発生した作動油の圧力脈動を前記ポンプ部に導入して、前記隔離手段の変形または移動による前記ポンプ室の容積変動により燃料タンク内の液化ガス燃料を加圧・送出する、
ことを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項２】
前記動力部は前記動力伝達手段を収納した動力伝達室を備え、該動力伝達室は前記一次加圧室に連通するとともに作動油が充填され、該作動油を前記動力伝達手段の潤滑油として利用することを特徴とする請求項１に記載した燃料ポンプ。
【請求項３】
前記動力伝達室と一次加圧室との連通は、前記動力伝達室側から穿設されたシリンダ孔に挿入されたピストンの外周側から前記一次加圧室側に貫通した連通孔が、ピストンストロークにおける所定のタイミングで前記動力伝達室側に開口することによるものとされている請求項２に記載した燃料ポンプ。
【請求項４】
前記動力部は、作動油の所定量を保持するとともに前記燃料タンク気相部の燃料蒸気圧が内部に常時加わる作動油室が前記動力伝達室とが連通して設けられており、前記動力伝達室の作動油に前記燃料蒸気圧が常時加わることを特徴とする請求項２または３に記載した燃料ポンプ。
【請求項５】
前記隔離手段はダイヤフラムまたはベローズである請求項１，２，３または４に記載した燃料ポンプ。
【請求項６】
前記ポンプ部の入口側逆止弁は、所定の動力源を利用する弁開閉手段により所定のタイミングで機械的に開閉するものとされている請求項１，２，３，４または５に記載した燃料ポンプ。
【請求項７】
前記動力部の駆動源に電動モータを用いた燃料ポンプであって、前記弁開閉手段は前記電動モータの回転を利用したカム機構で前記入口側逆止弁の開閉を行うものとされている請求項６に記載した燃料ポンプ。
【請求項８】
前記カム機構による弁開閉手段は、作動油の導入部分と連通されて作動油を前記カムの潤滑油として利用するものとされている請求項７に記載した燃料ポンプ。
【請求項９】
前記動力部の駆動源にエンジンを用いた燃料ポンプであって、前記弁開閉手段にモータ駆動のカムまたは電磁ソレノイドを用いるものとされ、前記動力部の作動タイミングを検知したコントロールユニットで制御されて前記入口側逆止弁を開閉させるものとされている請求項６に記載した燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料ポンプに関し、殊にＬＰＧやＤＭＥなどガソリンに比べて気化しやすい液化ガス燃料を液体の状態で燃料噴射弁に送りエンジンに供給する液化ガス燃料供給装置の燃料ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンク内のＬＰＧやＤＭＥなどの液化ガス燃料を燃料ポンプで加圧して液体のまま燃料噴射弁からエンジンの吸気管路に噴射する液化ガス燃料供給装置は、例えば特開２００３−１２０４４３号公報に記載されているように広く知られている。
【０００３】
上記公報記載の液化ガス燃料供給装置は、図７に示すように燃料タンク１０に配置された低圧燃料ポンプ１０ａで加圧した燃料を燃料供給管路９Ａを通ってエンジン５０側に配設された高圧燃料ポンプ１９で更に高圧として燃料噴射弁８に送るものとしている。
【０００４】
また、燃料噴射弁８で噴射されなかった余剰燃料は燃料戻し配管９Ｂで燃料タンク１０に戻されるようになっているが、戻し燃料がエンジン５０近傍で加熱されることにより燃料タンク１０内に貯留されている燃料の温度が次第に上昇することから、温度の影響を受けて圧力を変動しやすい液化ガス燃料にあっては噴射圧力の変動により燃料噴射量を不安定なものとしてエンジン運転性に悪影響を与えることになる。また、燃料タンク内における燃料温度の上昇で燃料タンク内圧力が上昇すると、この圧力がガス供給ステーションの燃料供給圧力を越えることがあり、最悪の場合は燃料再充填が不可能となる、という問題がある。
【０００５】
そこで、近年ガソリン燃料供給装置において広く採用されるようになったリターンレス方式を、液化ガス燃料供給装置に採用したものが特開２００１−２９５７２６号公報に記載されている。この方式は、エンジン近傍で加熱され高温となった燃料の戻りがないことから、燃料タンク内における燃料温度の上昇を回避できるものである。ところが、この場合に燃料レール内および燃料噴射弁内において燃料の滞留時間がリターン方式よりも長くなることから、この部分で燃料温度が上昇して気泡を発生し、燃料噴射量の正確な制御が困難となることがある。
【０００６】
そのため、燃料ポンプの吐出圧力をガソリン燃料供給装置よりも大幅に高めて気泡発生を抑止することが一般に行われている。しかし、この場合においても燃料温度が極端に上昇したときには気泡発生を回避できなかったり、ポンプ内のリップシールの圧力限界を超えたりするため、この燃料温度まで想定したポンプ性能および燃料供給管路の耐圧性を具備させることは、製造コストの高騰に繋がることになる。
【０００７】
これに対し、特開平７−２７０３０号公報には、通常はリターンレス方式としながら燃料レール内の燃料が所定温度以上になった場合にのみ、リターン方式に切り換えて燃料レール内での燃料温度上昇を回避するものとした燃料供給装置が提示されている。しかしながら、ＬＰＧは販売地域によりプロパンとブタンとの比率が異なることから、単にリターンレス方式を基本として必要時にリターン方式に切り換えることのみでは不十分である。
【０００８】
一方、最近においては液化ガス燃料供給装置の高圧燃料ポンプに、ダイヤフラムをカムで強制的に変位させる方式を採用したものが広く採用されている。ところが、この方式においても気化しやすい組成のＬＰＧを使用するときにポンプ圧力を高圧に設定すると、ダイヤフラムの表裏に大きな圧力差が生じてポンプ部に破損を生じやすいためその耐圧性または耐久性が問題となりやすい。
【特許文献１】特開２００３−１２０４４３号公報
【特許文献２】特開２００１−２９５７２６号公報
【特許文献３】特開平７−２７０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、液化ガス燃料を液体のまま燃料噴射弁に送出してエンジンに供給する液化ガス燃料供給装置の燃料ポンプについて、製造コストを高騰させることなく沸点の異なる多種類の液化ガス燃料に対応可能としながら好適な燃料送出圧力を安定して発揮できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、燃料タンクに貯留した液化ガス燃料を加圧して液体のまま燃料噴射弁に送る液化ガス燃料供給装置の燃料ポンプについて、動力部とポンプ部とが分割および結合可能な別体として形成されており、動力部は電動モータまたはエンジンの回転を所定の動力伝達手段を介して直動ピストンの往復動作として作動油を加圧する一次加圧室を備えて燃料タンク側またはエンジン側に配置され、ポンプ部は隔離手段により隔離された作動油を導入する二次加圧室と燃料を導入するポンプ室とを備えて燃料タンク側に配置されるものとして、動力部の一次加圧室とポンプ部の二次加圧室とが接続されることで動力部に発生した作動油の圧力脈動をポンプ部に導入して、隔離手段の変形または移動によるポンプ室の容積変動により燃料タンク内の液化ガス燃料を加圧・送出するものとした。
【００１１】
このように燃料ポンプをポンプ部および動力部の二つの部品に分割・結合可能な別体としたことで、動力部の駆動源として電動モータまたはエンジンを選択して液化ガス燃料供給装置における燃料ポンプの構成を容易に変更できるものとなる。例えば、気化温度が比較的高い液化ガス燃料の場合は駆動源に制御の容易な電動モータを用い、気化温度が比較的低い液化ガス燃料の場合は駆動源に高出力のエンジンを用いるものとして動力部を使い回すようにすればコストを高騰させずに多種類の燃料組成に対応して好適な燃料送出圧力を安定して発揮させることができる。また、動力部を直動ピストンポンプとしてポンプ部への動力伝達を作動油で行うようにしたことで、動力部からポンプ部への動力伝達がこれらの設置場所の遠近に関係なく確実且つ高効率なものとなる。
【００１２】
また、この動力部に動力伝達手段を収納した動力伝達室を備えたものとして、動力伝達室が一次加圧室に連通するとともに作動油が充填されたものとして、作動油を動力伝達手段の潤滑油として利用するものとすれば、潤滑油の補充を要することなく長期間に亘って動力伝達手段の円滑な作動を確保することができ、この動力伝達室と一次加圧室との連通を、動力伝達室側から穿設されたシリンダ孔に挿入されたピストンの外周側から一次加圧室側に貫通した連通孔がピストンストロークにおける所定のタイミングで動力伝達室側に開口することによるものとすれば、例えば一次加圧室が最大に拡開するピストン位置付近で開口するものとすれば、ピストンストロークの加圧時に圧力が動力伝達室側に漏れる不都合が回避される。
【００１３】
さらに、動力部について作動油の所定量を保持するとともに燃料タンク気相部の燃料蒸気圧が内部に常時加わる作動油室を備えたものとして、これが動力伝達室と連通して動力伝達室に充填された作動油に燃料蒸気圧が常時加わるものとすれば、ポンプ部を作動させる作動油を頻繁に補充する必要なく作動油量が適正に維持されやすくなるとともに、作動油と燃料との圧力差が過大にならないため、装置の耐久性が向上する。
【００１４】
さらにまた、ポンプ部の隔離手段をダイヤフラムまたはベローズとすれば、これにより作動油が充填される二次加圧室と燃料が充填されるポンプ室とが確実に隔離されるとともに動力伝達時のエネルギーロスが小さいものとなるが、これに加えて燃料ポンプ作動時に二次加圧室とポンプ室との間に圧力差が生じにくくなってダイヤフラムまたはベローズにかかる負担が過大とならず、耐圧性および耐久性に優れたポンプ部とすることができる。
【００１５】
加えて、ポンプ部の入口側逆止弁を、所定の動力源を利用する弁開閉手段により所定のタイミングで機械的に開閉させるものとすれば、燃料の圧力差のみで開閉する従来の燃料ポンプに比べて燃料吸込時の弁抵抗によるエネルギーロスを最小限とするとともに弁開閉のタイミングを適正化して、ポンプ効率を良好なものにすることができ、動力部の駆動源に電動モータを用いる場合において弁開閉手段をその電動モータの回転を利用したカム機構で入口側逆止弁の開閉を行うものとすれば、簡易な構成でポンプ動作に連動させて弁を確実に開閉させることができ、このカム式の弁開閉手段部分と作動油の導入部分とを連通させて作動油をカムの潤滑油として利用するものとすれば、長期間に亘って潤滑油の補充を要することなく円滑な弁開閉動作を実現することができる。
【００１６】
加えて、動力部の駆動源にエンジンを用いる場合において弁開閉手段にモータ駆動のカムまたは電磁ソレノイドを用い、動力部の作動タイミングを検知したコントロールユニットで制御されて入口側逆止弁を開閉させるものとすれば、例えばエンジンのクランクセンサ等で動力部を作動させる回転周期を検知してこれに合わせて逆止弁の開閉を制御するものとすることでポンプ動作に依存することなく適切なタイミングで入口側逆止弁を確実に開閉させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、製造コストを高騰させることなく気化温度の異なる多種類の液化ガス燃料に容易に対応して、好適な燃料送出圧力を安定して発揮することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図面を参照して本発明の第一の実施の形態を説明すると、本実施の形態に係る燃料ポンプ２を配設した液化ガス燃料供給装置１Ａの配置を示す図１を参照して、燃料タンク１０から燃料供給管路９Ａが燃料レール７に接続され、この燃料レール７からエンジン５０の吸気管路５２に配設された燃料噴射弁８に燃料が分配される。燃料レール７は燃料戻し配管路９Ｂで燃料タンク１０に接続されている。
【００１９】
燃料供給管路９Ａには２つの遮断弁５ａ，５ｂが配設されており、燃料タンク１０側の遮断弁５ａの手前であって燃料タンク１０の内側箇所から燃料タンク１０内に戻る燃料戻し配管９Ｃが分岐し、この燃料戻し配管９Ｃには圧力レギュレータ３が設けられている。一方、燃料戻し配管路９Ｂには絞りであるオリフィス６および遮断弁５ｃが配設されており、このオリフィス６および遮断弁５ｃをバイパスするバイパス管路９ａにはリリーフ弁１ｃが配設されている。
【００２０】
本実施の形態の液化ガス燃料供給装置１Ａは、ブタン成分が多く比較的気化温度の高いＬＰＧに適するものである。また、従来の液化ガス燃料供給装置と同様にコントロールユニット１１およびこれにエンジン運転状態を入力させる図示しない各種センサが設けられており、加えて燃料噴射量に補正を加えるための温度センサ１２、圧力センサ１３が燃料レール７に付設されている。
【００２１】
本実施の形態における燃料ポンプ２は、ポンプ部２Ａおよび電動モータ４０を駆動源とする動力部２Ｂが一体に結合されて一つの略円柱状の装置として燃料タンク１０の内部に設置されている点を特徴とする。即ち、燃料ポンプ２はポンプ部２Ａと動力部２Ｂとがそれぞれ別体として形成され、使用目的に合わせて両者を容易に着脱して単体または別体として適用できるものであるが、本実施の形態のように使用燃料の沸点が比較的高い場合はリターンレス方式とした場合でも燃料供給管路９Ａに送出する燃料を高圧で吐出する必要がないことから、低出力の電動モータ４０を駆動源として動力部２Ｂとポンプ部２Ａとを一体として燃料タンク１０内に配置しても充分であるからである。また、電動モータ４０を用いることはエンジン運転状態に影響されずに安定的に駆動できるため燃料噴射量を良好に制御しやすい点で有利だからである。
【００２２】
これに加えて、図７に示す従来の燃料供給装置において高圧ポンプ１９がエンジン５０に付帯して設けられていることでその熱がポンプ機能に影響を及ぼすとともにこれを通過する燃料の温度上昇を招いて燃料噴射量の制御が困難となっていたのに対し、本実施の形態では燃料ポンプ２および供給燃料に対する環境温度変化の影響が極めて少ないものとなっている。
【００２３】
また、コントロールユニット１１は、燃料レール７に付設された燃料噴射制御のための温度センサ１２および圧力センサ１３のうち、温度センサ１２からの出力信号をリターン方式とリターンレス方式との切換えのためのデータとして利用している。即ち、通常は燃料戻し配管路９Ｂの遮断弁５ｃを閉じた状態のリターンレス方式とし、燃料レール７内の燃料が予め設定された温度以上となったとき遮断弁５ｃを開弁し、リターン方式として余剰燃料を燃料タンク１０に戻すようにプログラムされている。尚、コントロールユニット１１はこれに加えて、図示しない複数のセンサでエンジン負荷状態を検知し、その負荷に応じて電動モータ４０の回転数を変化させて燃料吐出量を変更するようになっている。
【００２４】
本実施の形態における燃料ポンプ２の詳細を説明するための図２の縦断面図を参照して、略円柱状に形成された動力部２Ｂは、上面側に延出したドライブシャフト２６ａ上端側に電動モータ４０が駆動軸を接続されて駆動する直動ピストンポンプであり燃料タンク１０の頂壁側にその上面を向けた位置とされている。ドライブシャフト２６ａの下端側は動力伝達室としての略円柱状の空間である斜板室２８内に突出し、これに動力伝達手段としてピストン駆動用の斜板２６ｂが中心を固定されており、電動モータ４０が駆動することにより回転しその下面側に上下の波動を生じるようになっている。
【００２５】
そして、斜板２６ｂの下面に摺動可能に当接するようにスリッパ２６ｃ，２６ｃ，２６ｃが回転軸を中心に１２０度間隔で配設されており、これらの下方の対応位置には、シリンダ孔２９ａ，２９ａ，２９ａが斜板室２８の底壁に開口して穿設されている。各シリンダ孔２９ａにはピストン２９が内側にピストンバネ２９ｂを配してそれぞれ挿入されており、その下端側に一次加圧室２５を形成している。
【００２６】
各ピストン２９の上端側に設けられた略球形の頭部は、各スリッパ２６ｃ下面に設けた凹部に挿入されており、斜板２６ｂ下面に生じる波動を直線的な上下動に変換するようになっている。また、ドライブシャフト２６ａの下端側にはカムシャフト２６ｄがその上端側を着脱可能かつ周方向に回転不能に挿設されており、下端側を後述するポンプ部２Ａ側に挿入している。
【００２７】
一方、ポンプ部２Ａも動力部２Ｂと同様に略円柱状に形成され、ほぼ同一径である動力部２Ｂの下面側に図示しないボルト等で連結・固定され、燃料タンク１０内において底壁に燃料吸入口２０ａを向けた位置とされている。そしてポンプ部２Ａは、動力部２Ｂのシリンダ孔２９ａ位置に対応した位置に３基の二次加圧室２７，２７，２７を備えており、二次加圧室２７内にゴムなどの弾性素材からなるベローズ２３が配設されて内側を燃料室２４として外側の作動油と内側の燃料とを完全に分離しており、これらで動力部２Ｂに発生した作動油の圧力変動を燃料送出圧力に変換するベローズ式ポンプを形成している。そして、ポンプ室２４は出口側逆止弁２２Ｂを経て燃料吐出口２０ｂを通って燃料供給管路９Ａに連通しているとともに、入口側逆止弁２２Ａを経て燃料吸入口２０ａを通って燃料タンク１０側に連通している。尚、隔離手段としてベローズ２３を配設する代わりにダイヤフラムを配設してもよい。
【００２８】
また、ポンプ部２Ａの燃料吸入口２０ａに近接配置された入口側逆止弁２２Ａは、モータ４０の回転を利用して機械的に燃料の流入路を開閉するカム式の開閉弁である。即ち、カムシャフト２６ｄのカム２１ａを備えた先端側を収納するカム室２１がポンプ部２Ａの中央底部寄り設けられており、斜板２６ｂの回転によるベローズ２３の拡大・収縮動作にタイミングを合わせて設定されたカム２１ａが回転することで押し出されたバルブシャフト２２ｂの先端側の弁体２２ａが弁座２２ｃから離間することで開弁し、カム２１ａが更に回転することで弁バネ２２ｅの作用でバルブシャフト２２ｂを押し戻して閉弁するようになっている。
【００２９】
上述したように、燃料ポンプ２を構成するポンプ部２Ａと動力部２Ｂとは分割可能な別体として形成されたものであるが、動力部２Ｂの一次加圧室２５がポンプ部２Ａの二次加圧室２７と接続路３０Ａで接続されており、斜板室２８、一次加圧室２５、接続路３０Ａ、二次加圧室２７には作動油が充満したものとなっている。これに加えて、動力部２Ｂの上面側には作動油が充填された作動油室２８ｂが設けられ、これをドライブシャフト２６ａが貫通するとともに斜板室２８側に作動油を補充するようになっており、その頂壁２８ｃ外面側が燃料タンク１０の気相部に露出して、その燃料蒸気圧を作動油に常時加えるようになっている。尚、この頂壁２８ｃは、ゴムなどの弾性板を配設して内外の圧力変動で撓むものとするか或いは硬質の板部材を上下に摺動可能に配設して、内外に圧力差が生じないものとすればよい。
【００３０】
斜板室２８は、ドライブシャフト２６ａ下端側に固定されたカムシャフト２６ｄが挿通する挿通孔２６ｅを介してポンプ部２Ａ側のカム室２１に連通し作動油が充満している。尚、カム室２１はポンプ部２Ａの底面側から穿設されて設けられるが、その開口部に栓体２１ｂを嵌装して作動油が燃料タンク１０側に漏れないよう封止している。また、カム２１ａが当接するバルブシャフト２２ｂ周面にリップシール２２ｄが密着するように配設されており、カム室２１の作動油が弁室２２ｄ内に漏れないようにしている。
【００３１】
図３は、図２の燃料ポンプ２の分割箇所であるＸ−Ｘ線に沿う断面図を示している。燃料ポンプ２は、上述した二次加圧室２７を有したポンプ機構を中心軸に対し１２０度間隔で３基備えており、これらは互いに異なるタイミングで燃料を送出するように設定され、燃料が燃料吐出口２０ｂから連続して送出されるようになっている。そして、これらを一つの燃料吐出口２０ｂに接続するために、ポンプ部１Ａの上面側に環状の燃料収束路２０ｃが設けられており、各ポンプ機構の出口側逆止弁２２Ｂ下流側の燃料通路が燃料収束路２０ｃにそれぞれ開口し、そのうちの一つの燃料通路が燃料吐出孔２０ａに連通している。
【００３２】
以下、本実施の形態の液化ガス燃料供給装置１Ａの動作について説明する。図２を参照して、動力部２Ｂのドライブシャフト２６ａが電動モータ４０の駆動により回転することで斜板２６ｂが回転し、その下面側のピストン２９が上下動を行う。これにより一次加圧室２５の作動油に圧力変動が生じ、これがほぼ正弦波の脈動となって接続路３０Ａを通ってポンプ部２Ａの二次加圧室２７に伝達される。
【００３３】
そして、ポンプ室２４内の燃料圧力が二次加圧室２７の作動油圧力に勝りベローズ２３が拡開したとき、このタイミングに合わせてカムシャフト２６ｄに設定したカム２１ａの回転により弁室２２ｄ側に突出したバルブシャフト２２ｂは、弁体２２ａを弁座２２ｃから離間させて入口側逆止弁２２Ａを開弁し、これを通って燃料タンク１０内の燃料がポンプ室２４内に流入する。そして、斜板２６ｂが更に回転してピストン２９が下降すると二次加圧室２７の圧力が上昇してベローズ２３が収縮する。すると、ポンプ室２４の燃料が出口側逆止弁２２Ｂを通って燃料吐出口２０ｂから吐出され、燃料供給管路９Ａを通って燃料レール７に配設された燃料噴射弁８に向かって送出される。尚、カム２１ａを配設したカム室２１は斜板室２８側と連通して常に作動油で満たされることでこれがカム２１ａの潤滑油となってカム動作を常に円滑なものとしている。
【００３４】
このベローズ２３の拡開・収縮による燃料の吸入・吐出は、作動油の圧力変動を伝達手段に利用したものであるが、ポンプ部２Ｂのピストン２９が上昇した上死点付近においてピストン２９の外周面に穿設した連通孔２９ｄが斜板室２８側に開口して燃料タンク１０側の燃料蒸気圧がかかっている作動油室２８ｂおよび斜板室２８内と一次加圧室２５および二次加圧室２７とを連通させるため作動油の圧力は常時安定しており、動力の伝達にロスが生じにくいとともにベローズ２３の内外において大きな圧力差を生じにくいことから、ベローズ２３にかかる負担は比較的小さく、その耐久性は充分に確保される。尚、ベローズ２３の代わりにダイヤフラムを配設した場合でも同様の効果が期待できる。
【００３５】
そして、燃料供給管路９Ａから複数の燃料噴射弁８を配設した燃料レール７に至る燃料は、燃料戻し配管９Ｃに配設された圧力レギュレータ３により予め設定された圧力に調整されるため、燃料供給方式を遮断弁５ｃが閉鎖されたリターンレス方式としている場合でも、安定した噴射圧力で燃料噴射弁８から吸気管路５２に燃料を噴射することができる。従って、燃料ポンプ２による圧力脈動や環境温度変化の影響による燃料噴射量の変動は比較的少ないものとなり、また、戻し燃料はタンク１０の内部で圧力レギュレータ３を経由して燃料タンク１０に戻るため、燃料タンク１０内部の温度が上昇する心配は殆んどない。
【００３６】
コントロールユニット１１は燃料レール７に配設された温度センサ１２で検知した燃料温度がその記憶手段に予め設定・記憶した所定温度を超えたときに、燃料戻し配管９Ｂの遮断弁５ｃを開放して余剰燃料を燃料タンク１０に戻すリターン方式とされているため、燃料レール７内の燃料温度が過度に上昇して気化してしまうことが回避されるが、燃料レール７内の燃料温度が所定値以下に下がると遮断弁５ｃを閉鎖してリターンレス方式とするため、戻し燃料で燃料タンク１０内の温度が過剰に上昇することはない。
【００３７】
一方、リターン方式としている場合においても、遮断弁５ｃの上流側近接位置に配設したオリフィス６により戻し燃料の流量が制限されることから、燃料レール７内の燃料圧力が所定の下限圧力よりも低下することがないため、燃料噴射圧力は安定的に維持される。また、この遮断弁５ｃおよびオリフィス６をパイパスするバイパス管９ａは途中にリリーフ弁１ｃが配設されているため、燃料レール７内の圧力が所定の上限圧力を超えた場合に、これを燃料タンク１０側に逃がして燃料噴射圧力を一定に維持する。
【００３８】
図４は、本発明の第二の実施の形態である液化ガス燃料供給装置１Ｂの配置を示すものであり、この液化ガス燃料供給装置１Ｂは図１の液化ガス燃料供給装置１Ａにおいて燃料ポンプ２を構成する動力部２Ｂを、エンジン５０側に配置して配管３０Ｂ（耐圧管）で燃料タンク１０内に配置されたポンプ部１Ａに接続した点を特徴とする。
【００３９】
即ち、本実施の形態の液化ガス燃料供給装置１Ｂは、燃料ポンプ２がポンプ部２Ａと動力部２Ｂとが別体として形成され容易に分割できることから、動力部２Ｂを外してエンジン５０側に配置し、エンジン５０を駆動源とすることで燃料吐出圧力を大幅に高いものとすることができる。即ち、気化温度の低い液化ガス燃料を使用する場合に、燃料供給管路９Ａ内の燃料圧力を高圧に維持するためにポンプシステムを切換えたものであり、プロパン成分の多いＬＰＧを使用する場合に適したものである。
【００４０】
動力部２Ｂは、エンジン５０のクランク軸５１端部側に設けたプーリ４１Ａとドライブシャフト２６ａ端部側に設けたプーリ４１Ｂとが伝導ベルト４２で接続され、クランク軸の回転を１：１で動力部２Ｂに伝達するものとされてエンジン５０本体に付設され、エンジンルームのある車両前部から燃料タンク１０のある車両後部まで接続する長尺の配管３０Ｂ，３０Ｂ，３０Ｂで燃料タンク１０内に配置されたポンプ部２Ａに接続されてなるものである。そして、エンジン５０のクランク軸５１が回転することにより、ピストン２９が往復動して一次加圧室２５に圧力変動を生じさせ、ほぼ正弦波の脈動が配管３０Ｂを経てポンプ部２Ａの二次加圧室２７に伝達され、ポンプ部２Ａを駆動させる点は図１の液化ガス燃料供給装置１Ａと同様である。
【００４１】
しかしながら、本実施の形態においては、電動モータ４０よりも遙かに高出力のエンジン５０を動力源としたことで、吐出圧力を極めて高くすることができる点に特徴があり、気化温度の低いＬＰＧを使用する場合に燃料供給管路９Ａおよび燃料レール７内の燃料圧力を極めて高圧で維持できるようになって、その気化を確実に防止することができるものである。
【００４２】
本実施の形態におけるポンプ部２Ａの入口側逆止弁を機械的に開閉させる方式として、図５に電動モータ４３を利用した入口側逆止弁２２Ｃを配設したものを示し、図６に電磁ソレノイド４４を利用した入口側逆止弁２２Ｄを配設したものを示す。即ち、これらの方式はエンジン５０のクランクシャフト５１の回転位置・回転速度をクランクセンサ１４でコントロールユニット１１が検知し、これを基に動力部２Ｂの作動タイミング（ピストン位置）を把握して、これに合わせたタイミングで入口側逆止弁２２Ｃ，２２Ｄを機械的に開閉させるものである。これにより、弁抵抗による燃料送出のロスを最小限とすることに加えて入口側逆止弁の開閉を的確なものとして、ポンプ効率の優れたものとすることができる。尚、クランクセンサ１４の代わりに斜板２６ｂの回転位置・回転速度を直接検出するカムパルスセンサを動力部２Ｂ側に設けても同様である。
【００４３】
また、図５の電動モータ４３を用いる方式においては、図２におけるカムシャフト２６ｄよりも短いカムシャフト２６ｆに交換しており、図６の電磁ソレノイド４４を用いる方式においてはカム室２１と弁室２２ｄとの連通を封止する封止部材２２ｆを挿設している。また、両者に共通してポンプ部２Ａおよび動力部２Ｂの連結面は蓋部材２０ｃ，２０ｄがボルト等で固定され封止されている。さらに、図５の方式においてこの蓋部材２０ｃの下面に配管３０Ｂの接続孔部分からカムシャフトが貫通する部分まで作動油を連通させる連通溝を穿設ければ、挿通孔２６ｅおよびカム室２１は常に作動油で満たされることになり、円滑なカム動作を維持しやすいものとなる。
【００４４】
以上述べたように、燃料ポンプを構成するポンプ部と動力部とを分割可能な別体としてその動力源を電動モータとエンジンとの間で容易に切換え可能とした本実施の形態により、製造コストを高騰させることなく気化温度の異なる多種類の液化ガス燃料に容易に対応できるようになり、燃料噴射量の制御性を一層良好なものとすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第一の実施の形態を示す配置図。
【図２】図１の燃料ポンプの詳細を示す縦断面図。
【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図。
【図４】本発明の第二の実施の形態を示す配置図。
【図５】図５の燃料ポンプの入口側逆止弁の駆動に電動モータを使用した場合を示す縦断面図。
【図６】図５の燃料ポンプの入口側逆止弁の駆動に電磁ソレノイドを使用した場合を示す縦断面図。
【図７】従来例を示す配置図。
【符号の説明】
【００４６】
１Ａ，１Ｂ  液化ガス燃料供給装置、  ２  燃料ポンプ、  ２Ａ  ポンプ部、  ２Ｂ  動力部、  １０  燃料タンク、  １１  コントロールユニット、  １４  クランクセンサ、  ２０ａ  燃料吸入口、  ２０ｂ  燃料吐出口、  ２１  カム室、  ２１ａ  カム、  ２２Ａ，２２Ｃ，２２Ｄ  入口側逆止弁、  ２２Ｂ  出口側逆止弁、  ２３  ベローズ、  ２４  ポンプ室、  ２５  一次加圧室、  ２６ａ  ドライブシャフト、  ２６ｂ  斜板、  ２６ｃ  スリッパ、  ２７  二次加圧室、  ２８  斜板室、  ２９  ピストン、  ３０Ａ  接続路、  ３０Ｂ  配管、  ４０，４３  電動モータ、  ４４  電磁ソレノイド、  ５０  エンジン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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